Thermostatverhalten und Fehlermodi

Wenn Zaid ausgezeichnet ist Wie kann ich meinen Thermostat testen? ist "Thermostate 101", dann könnte dies der Beginn von "Thermostate 201" sein ...

Mein VW Jetta TDI (Diesel) ist kalt gelaufen (ungefähr ein oder zwei Markierungen auf der Temperaturanzeige), anstatt auf 190 ° eingestellt zu sein - dank der ECU zeigt die Anzeige keine Temperatur zwischen ungefähr 170 ° F an und 210 ° F wird als 190 ° angezeigt. Die Heizleistung hat sich ebenfalls niedrig angefühlt und das Aufwärmen des Motors hat länger gedauert.

Alles in allem schien mir dies ein Thermostatproblem zu sein (im Gegensatz zu einem Temperatursensorproblem), da die Heizung nicht so viel Wärme abgab, wie ich erwartet hatte, und auch, weil ein Sensorproblem normalerweise mit einer etwas unregelmäßigen Temperaturanzeige einhergeht und meins war schön und stabil, nur niedrig.

Also habe ich einen neuen Thermostat von meinem freundlichen (wirklich) lokalen NAPA-Laden bekommen und ihn letzte Nacht eingebaut. Nach einer Probefahrt schien das Problem gelöst zu sein - die Anzeige ist wieder auf 190 ° und ich habe viel Hitze. Aber ich konnte nicht gut genug in Ruhe lassen und stellte den alten Thermostat mit einem Thermometer in eine Pfanne mit Wasser und begann ihn aufzuheizen. Die Spezifikation auf dem Thermostat ist, dass er sich bei 195 ° öffnet und genau das hat er getan. Nahm es vom Herd und als die Temperatur über 190 ° fiel, war der Thermostat auf dem besten Weg zu schließen, um 160 ° war er vollständig geschlossen.

Jetzt bin ich verwirrt. Wenn ich das sehe, denke ich, dass der alte Thermostat vielleicht nicht schlecht ist. Oder dauert das Schließen zu lange? Also habe ich eine Fahrt gemacht, ich brauchte sowieso einen Haarschnitt, der neue Thermostat scheint wirklich besser zu funktionieren.

Was ich also verstehen möchte, ist:

• Wie soll die Hysteresekurve eines guten Thermostats aussehen? Wenn es sich bei steigender Temperatur bei etwa 195 ° zu öffnen beginnt, sollte es an dem Punkt geschlossen werden, an dem die Temperatur fällt?

• Gibt es neben "festgefahren" und "festgefahren" Fehlermodi?

Gibt es neben "festgefahren" und "festgefahren" Fehlermodi?

Absolut. Dies war der Fluch vieler E39 M5-Besitzer.

Wenn das Kühlmittel in der Lage ist, neben dem erwarteten Weg durch einen anderen Strömungsweg zu navigieren, moduliert ein mechanischer Thermostat die Temperatur geringfügig niedriger als erwartet.

Was könnte das verursachen?

Der Thermostat sitzt immer in einer Dichtung. Wenn diese Dichtung eingeklemmt ist, die falsche Größe hat oder aufgrund von Alter / thermischer Ermüdung (echte, ehrliche Hysterese) locker ist, kann ein Teil des Kühlmittelflusses den Thermostat umgehen und das gesamte Kühlsystem etwas höher laufen lassen Fließrate.

Ich bin sicher, dass die Antwort auf diese Frage spezifisch für Marke und Modell ist, aber wenn Sie wirklich neugierig sind, können Sie leicht ein Experiment durchführen, um eine Annäherung an die richtige Antwort zu erhalten. Ich würde wirklich bezweifeln, dass die Hysterese in einem Autothermostat genauso eine Rolle spielt wie in einem HLK-Thermostat (da der Thermostat nicht nur vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen ist, sondern irgendwo zwischen diesem Spektrum liegen kann).

Sie können den Unterschied wahrscheinlich nur erkennen, indem Sie die stationäre Lücke für verschiedene Temperaturniveaus ermitteln, wie im folgenden Experiment beschrieben.

Experiment: Finden der "Unendlichkeitskurve"

Kaufen Sie einfach einen weiteren neuen Thermostat von NAPA und lassen Sie sich mit einem Mikrometer präzise Messungen durchführen. Erhitzen Sie dann Wasser in verschiedenen Behältern auf verschiedene Temperaturen (z. B. 160 bis 200 ° in Schritten von 5 °). Lassen Sie den Thermostat in jedem Behälter lange genug, bis er einen stabilen Zustand erreicht, und messen Sie den Spalt mit Ihrem Mikrometer. Wiederholen Sie den Versuch mit dem alten Thermostat und Sie können dann zwei diskrete Kurven als Funktion der Umgebungstemperatur berechnen.

Meine Hypothese ist, dass der Unterschied zwischen den beiden Thermostaten wahrscheinlich beim Vergleich dieser beiden Kurven sichtbar wird, wobei der alte Thermostat bei 190 ° einen kleineren Spalt aufweist als der neue. In diesem Paradigma wäre der Fehlermodus "offen für die falsche Lücke bei einer gegebenen Temperatur".

Wenn die Kurven zufällig gleich sind, bedeutet dies, dass die Thermostathysterese für die Regulierung der Temperatur wirklich wesentlich ist, und Sie müssten ein Experiment entwickeln, um die Öffnungs- und Schließzeitkonstanten auch als Funktion der Temperatur zu messen. Dann wäre ein lineares Differentialgleichungsmodell der Lücke gegeben durch

dg / dt = (g_inf - g) / g_tau

Dabei ist g_inf die im ersten Experiment berechnete Kurve und g_tau die berechnete Kurve die Zeitkonstantenkurve.